Стеклянный электрод Стеклянный электрод, селективный

Особое место в измерении pH растворов занимает стеклянный электрод, широко используемый в настоящее время благодаря ряду его преимуществ (большая селективность, неподверженность отравлению, отсутствие влияния сильных окислителей и восстановителей и пр.). Механизм возникновения потенциала на поверхности стеклянного электрода не является электрохимическим, он в принципе относится к мембранным ионоселективным электродам, которые в последние годы все чаще применяют для определения активности (концентрации) самых различных ионов (катионов и анионов) и привели к возникновению нового раздела прямой потенциометрии — ионометрии. [c.104]

Типы ионоселективных электродов. Стеклянный электрод по структуре занимает промежуточное положение между жидкими и твердыми мембранами. Стеклянные электроды были первыми ионоселективными устройствами, над которыми в течение последних тридцати пет ведутся интенсивные исследования с целью создания новых практически ценных сортов стекла в качестве электродного материала. Было разработано большое число разного состава стекол, обладающих водородной функцией, несколько стекол с натриевой функцией, а также селективных к таким ионам, как К, Tit s , Стекла для [c.49]

Новые рецептуры в серии литиевых алюмосиликатных стекол обеспечивают хорошо вырабатываемые электроды, обладающие специфичностью к иону натрия по сравнению с ионом калия, равную 1000 I. Сравнение данных по концентрации натрия, полученных с помощью стеклянных электродов и на пламенном фотометре, позволяет заключить, что в первом случае можно определять концентрацию ионов натрия в диапазоне 0,001—0,2 н. с точностью 1—5% [123]. Поскольку большинство катион-чувствительных электродов имеет некоторую остаточную водородную функцию, желательно поддерживать pH в области 7—9. Производятся также электроды с удовлетворительной селективностью по отношению к ионам калия . [c.286]

Мембраны из ионитов первыми испытывались для мембранных электродов [1 ]. Как правило, мембраны из катионита или анионита обратимы к катионам или анионам соответственно, но обратимость их к одному из многих присутствующих в растворе ионов одного и того же знака представляет исключительное свойство, отмеченное лишь в небольшом числе случаев, примером которых может служить стеклянный электрод, селективный к ионам водорода [2, 3] (см. гл. IX). Поэтому прилагались многие усилия для создания мембранных систем, специфически обратимых к одному из ионов в присутствии других. В этой главе описано получение электродов с твердыми мембранами, селективных к катионам. [c.174]

Стеклянные электроды, селективность которых по отношению к тем или иным ионам определяется химическим составом стекла. К стеклянным электродам относятся водородные электроды и электроды, селективные по отношению к однозарядным катионам. [c.43]

Наибольшее применение находит стеклянный электрод., селективный на Н" (рН-стеклянный электрод). Он представляет собой тонкостенный стеклянный шарик (рис. 24), заполненный стандартным 0,1 моль/дм раствором НС1 или буферным раствором. Внутренний электрод - серебряная проволока, покрытая [c.254]

В работе [98] Эйзенман проверил свое выражение для коэффициента селективности (3.4.1), использовав стеклянный электрод, селективный одновременно к ионам калия и натрия. Сначала из зависимости потенциала стеклянного электрода от отношения активностей этих ионов он установил, что [c.190]

Полуэлемент со стороны исследуемого раствора ведет себя как электрод, обратимый по отношению к определенным ионам. Его называют мембранным электродом. Предложено много мембран ных электродов, с помощью которых можно селективно определять активности (концентрации) различных ионов в растворах. Например, к мембранным электродам относится стеклянный электрод, широко применяемый для определения активности водородных ионов в растворах, на чем основана рН-метрия. [c.175]

По принципу работы к стеклянному электроду близки так называемые ион-селективные, или мембранные, электроды. Они предназначены для измерения концентрации ионов в растворе, причем один тип электрода может определять концентрацию только того иона, на который он рассчитан. Как и в стеклянном электроде, в ион-селективном имеется мембрана— пленка, на которой адсорбируются изучаемые ионы, что приводит к возникновению на пленке потенциала. Этот потенциал измеряется сравнением с потенциалом вспомогательного электрода, чаще всего такого же, который используется в работе со стеклянным электродом, т. е. хлоридсеребряным. В комплект к иономеру придаются электроды на ионы К+, МН/+, Mg2+, Са +, Вг и ЫОз , хотя освоен выпуск и многих других типов электродов. [c.211]

Некоторые рН-метры позволяют подключать сразу два электрода (имеют входы Изм 1 и Изм 2 и соответствующий переключатель на передней панели). Проведите потенциометрическое титрование с двумя электродами — стеклянным и ион-селективным (и с электродом сравнения). [c.258]

Здесь следует отметить, что для твердых мембран названные требования находятся в противоречии и удовлетворить их трудно, поэтому большинство мембранных электродов имеют ограниченные области обратимости (низкую селективность). Например, ионы Са + и Mg + связываются поверхностными слоями стекла гораздо прочнее, чем однозарядные Ыа+ и К+, но при этом становятся практически неподвижными, и стеклянных электродов с удовлетворительной функцией двузарядных катионов получить не удается. Лишь для ионов Н+ высокая избирательность их поглощения стеклом не сопровождается потерей подвижности, причиной чего могут служить особые механизмы переноса протонов в твердых телах. В силу отмеченного обстоятельства стеклянные электроды с водородной функ- [c.548]

Жидкостные ионообменные мембраны можно изготовить и на основе растворов нейтральных молекул, например таких, как циклодекстрины, циклические антибиотики или соединения, образующие хелатные комплексы с определяемыми катионами. Наиболее известным примером указанных электродов является электрод на основе валиномицина, коэффициент селективности которого по отношению к ионам калия почти на два порядка превышает аналогичный коэффициент для лучших стеклянных электродов. [c.178]

По сравнению с другими электродами, применяемыми для измерения pH растворов (водородный, хингидронный, сурьмяный и т.д.), стеклянный электрод имеет целый ряд преимуществ. Он пригоден для определения pH в области от О до 12. Электрод не чувствителен к окислителям и восстановителям, не отравляется, может работать в средах, содержащих катионы различных металлов. Равновесие между раствором и электродом устанавливается достаточно быстро. Кроме того, стеклянный электрод отличается высокой селективностью, поскольку радиус гидратированного протона существенно отличается от радиуса всех других ионов. Для фазового перехода протону необходима относительно малая энергия активации и, наконец, он может переходить через энергетический барьер по туннельному механизму. [c.188]

Потенциометрические сенсоры лучше всего представлены pH стеклянным электродом и ион-селективными электродами (ИСЭ, см. разд. 7.3.1). Потенциометрические измерения можно использовать также при разработке сенсо- [c.496]

Стеклянные электроды можно использовать для измерений в неводных и смешанных растворителях. В смешанных растворителях (смеси воды с ацетоном, этанолом, этиленгликолем, формами-дом и др.) стеклянные электроды обычно сохраняют свою функцию по отношению к определяемым ионам, хотя при этом и наблюдается изменение коэффициентов селективности. При высоких концентрациях органического растворителя обнаруживаются некоторые сокращения линейных участков кривых Е - pH. Так, в 50% и 70%-ном этаноле отклонения наступают при pH 7 и 8 соответственно. В метаноле потенциал стеклянных электродов стабилен. Потенциал стеклянного электрода удовлетворительно следует водородной функции в пероксиде водорода, в муравьиной и уксусной кислотах, в ацетоне, ацетонитриле, хинолине и пиридине, а также в диметилформамиде. [c.190]

Ион-селективные электроды различных типов показаны на рнс. 7.5-7. Стеклянные электроды [c.399]

Для прямого потенциометрического определения натрия обычно применяют стеклянные натрий-селективные электроды. Разработкой стеклянных электродов, обладающих металлической функцией, занимались многие исследователи [37, 333]. Опубликован обзор по применению стеклянных электродов для определения натрия [957]. [c.83]

Для проведения потенциометрических измерений необходимо наличие селективного электрода, функционирующего обратимо относительно исследуемых компонентов, участвующих в комп-лексообразовании. рН-метрия - наиболее распространенный метод потенциометрии, применяемый для изучения процессов ком-плексообразования. Поэтому стеклянный электрод занимает одно из ведущих мест среди индикаторных электродов, используемых для этой цели. Вторыми по значимости до недавнего времени оставались различные металлические электроды и их амальгамы, Однако с развитием ионометрии применение мебранных электродов охватывает все большую область исследований. Во многих случаях изучения комплексов с электронеактивными [c.108]

В обычном виде стекло не содержит водородных ионов. Однако при вымачивании стеклянного электрода в водных растворах, поверхностный слой его на некоторую глубину подвергается изменениям — в него проникают молекулы воды, происходят процессы гидратации и некоторого набухания. Часть ионов натрия в поверхностном слое вымывается и заменяется ионами водорода из раствора. Между водородны.ми ионами в поверхностном слое и в растворе устанавливается равновесие, в результате которого возникает равновесный межфазный потенциал. Основная особенность этого поверхностного слоя — исключительно высокая селективность к ионам водорода (по сравнению с ионами натрия или другими катионами). Для разных видов стекла коэффициент селективности других ионов составляет 0-з—В связи с этим обе стороны мембраны действуют как хорошие водородные электроды. В отличие от других видов г оиоселсктивкых. иембран, в средней части стеклянной [c.398]

В результате изучения твердых мембран в начале XX в. был открыт первый ион-селективный электрод (стеклянный электрод [6, 7]) с ярко выраженной селекгивностью гю отношению к иону водорода. [c.7]

Пленку на поверхности стеклянного электрода получают из суспензии 50 мг тирозиндекарбоксилазы в 1 мл 0,1 М цитратного буферного раствора с pH 5,5. Слой фермента закрывают диализной бумагой, чтобы предотвратить диффузионный перенос фермента в раствор. Перед началом измерений электрод выдерживают в 0,1 М цитратном буферном растворе. Оптимальное pH равно 5,5, так как при таком pH максимальна растворимость тирозина в воде. Наклон калибровочной кривой тирозин-селективного электрода составляет 55 мВ/декада и остается неизменным в течение 10 ч работы с момента приготовления электрода. Если оставить электрод на ночь в чистом цитратном буферном растворе при 5°С, наклон кривой снижается до 47 мВ/декада из-за постепенного разрушения фермента. [c.190]

Стеклянный электрод, селективно реагирующий на ионы водорода, впервые предложили Ф. Габер и 3. Клеменсиевич. [c.201]

Краткая историческая справка. Первым представителем мембранных электродов следует считать стеклянный электрод, открытый и изученный как Н -селективный электрод в начале нашего столетия. В дальнейшем была исследована обратимость различных стеклянных мембран к другим катионам ( N L, К Са и др.). Так, в 1934 г. предложен КО селективный стеклянный электрод в 1935-193 7 гг. исследования в этом направлении ведут в США И. Кольтгоф, а в Советском Союзе Б.П. Никольский, В.А. Каргин и др. В 1961 г. появляется первое упоминание об осадочных мембранных электродах (Венгрия, Е. Пунгор). Промышленное изготовление (в том числе Г -селектиБНого электрода) начинается с 1966 г. Первые работы по жидким мембранам относятся к 1967-1970 гг. В настоящее время как в СССР, так и эа рубежом в различных научно-исследовательских центрах ведутся систематические работы по изучению электродных свойств разнообразных мембран. [c.39]

Для определения pH сильнощелочных растворов применяются стеклянные электроды специальных составов, например, содержащие в стекле оксид лития вместо оксида натрия. Если в составе стекла заменить оксид двухвалентного металла на оксид трехвалентного (например, СаО на А Оз), коэффициент селективности по натрию существенно увеличивается, в результате чего стеклянный электрод в широком интервале pH становится натрий-селективным. Например, электрод из стекла состава 11% N320, 18% АЬОз и 71% ЗЮг позволяет при рНсб определять активность ионов натрия при более чем 1000-крат-ном избытке ионов калия. [c.243]

Стеклянный электрод. По принципу работы стеклянный электрод относится к так называемым ион-селективным (мембранным) электродам. В основе работы таких электродов лежат ионообменные реакции, протекающие на границах мембран с растворами электролитов, т. е. в электродных реакциях электроны участия не принимают. Ионсе-лективные электроды могут быть обратимы как по катиону, так и по аниону в зависимости от свойств используемой мембраны. [c.253]

Стеклянный электрод относится к большой группе ионселек-тивных электродов, т. е. электродов, чувствительных к определенному иону. В кислых и нейтральных средах стеклянный электрод обладает высокой селективностью к ионам водорода, а в щелочных становится селективным к катионам щелочного металла. За счет подбора состава стекла его катионную функцию можно увеличить и создать набор катиончувствительных стеклянных электродов (Б. П. Никольский, М. М.-Шульц, Дж. Эйзенман), при помощи которых определяют активность ионов На+, К+, Ag+, NH4, Т1+, Ы+, Сз+ и даже органических катионов. [c.137]

Стеклянный электрод относится к большой группе ионселективных электродов, т. е. электродов, чувствительных к определенному иону. В кислой и нейтральной средах стеклянный электрод обладает высокой селективностью к ионам водорода, а в щелочной становится селективным к катионам щелочного металла. Введение в состав стекла оксидов бария, церия, лантана и замена натрия на литий значительно расширяют диапазон Н+-функции стеклянного электрода и позволяют создать стеклянные электроды, работающие в диапазоне pH от 2 до 14 при температуре, не превышающей 100—150°С. С другой стороны, введение в состав стекла оксидов алюминия и бора в сильной степени увеличивает его катионную функцию. Таким путем удалось создать набор катиончувст-156 [c.156]

Измерения в методах катионометрии и анионометрии производятся с использованием как стеклянных электродов, обладающих водородной, натриевой или калиевой функциями, так и новых ионо-селективных электродов с мембранами из твердых или жидких ионитов, с гетерогенными мембранами и с мембранами из монокристаллов. [c.8]

Последние — зто электрохимические системы, в которых потенциал определяется процессами распределения ионов между мембраной и раствором. При этом распределяются преимущественно ионы одинакового знака заряда. Поэтому мембрана имеет ионную проводимость. До середины 60-х гг. основными ИСЭ были стеклянные, а также электроды на основе твердых ионитов с фиксированными группами (смоляные, из минералов, глин и др.). В 60—70-х гг. созданы десятки новых ИСЭ на основе жидких и твердых ионитов, моно-и поликристаллов, мембраноактивных комплексонов (МАК), элементоорганических соединений. Получили широкое применение электроды с четко выраженной селективностью к ионам К , Na ", ТГ, NH , Са Ва % I( a= + Mg 0, d Pb u= Ag F . СГ. Вг, Г. [c.519]

Известны также стеклянные электроды для определения ионов лития, калия, серебра состава 15 % ЫгО, 25% АЬОз, 60 /о 8102 (литиевый электрод) 27 7о Na20, 5 % АЬОз, 68 % ЗЮг (калиевый элек-тpoд)j 28,8% МагО, 19,1 % АЬОз, 52,1 % ЗЮг (серебряный электрод). Коэффициенты селективности таких электродов в присутствии ионов калия, натрия и ионов водорода равны соответственно 10 (Ь1), 5-10 2 (К) и 10 (Ag). Однако коэффициент селективности, например, литиевого электрода по отношению к ионам натрия равен 0,3, т. е. эти ионы мешают определению лития. [c.472]

Попытки изготовить калий-селективный стеклянный электрод до настоящего времени оказались безуспешными. Все сорта стекол, которые применялись для этих целей, оказались обратимыми и к другим однозарядным ионам. Такие электроды называют катион-чувствительньши. Чтобы перевести электрод из одной формы в другую, его обычно вымачивают длительное время в растворе, содержащем соответствующий ион металла, время от времени заменяя раствор. У катион-чувствительных стеклянных электродов коэффициенты селективности к различным ионам убывают в ряду НГ Ж" > Na" > NH4", Li", Rb", s" > a " и т.д. В отсутствие ионов натрия и калия (что бывает крайне редко) катион-чувствительные электроды достаточно хорошо реагируют на ионы NHt", Li", Tl", Си", Rb", s", Ag" и могут служить датчиками при потенциометрическом титровании этих ионов. Как и при применении натрий-чувствительных электродов, мешающее действие ионов Н" в этом случае устраняют, поддерживая концентрацию последних на низком уровне. [c.189]

Стеклянный электрод для измерения pH — первый ион-селективный электрод, известен с начала двадцатого века. Его широко используют для измерения pH в лабораториях и в мониторинге. Стеклянный электрод состоит ю стеклянной мембраны определенного состава и внутреннего электрода сравнения, погруженного в раствор с фиксированными pH и концентрацией хлорвд-иона [c.399]

Систематическое исследование селективности стеклянного электрода показало, что структура поверхности стеклянной мембраны на границе раздела мембрана/раствор в первую очередь влияет на селективность отклика. Коэффициент селективности равен произведению константы равновесия реакции обмена на поверхности шмбраны [c.401]

Относительно высокая концентрация ионов НСО3 во внутреннем растворе гарантирует прямую связь между концентрацией СОг во внешнем растворе и активностью ионов водорода во внутреннем растворе. В качестве ион-селективного электрода на водородный ион используют обычный стеклянный электрод, а градуировка основана на уравнении Нернста. Измерение pH можно использовать и для определения других газов, таких, как 80г или N02. Подходящие химические реакции приведены в табл. 7.7-3. [c.498]

Лучшим подходом, очевидно, является встраивание измерительного средства в технологическую цепочку (режим in-line) с целью реализации автоматического пробоотбора и измерений. Требования, предъявляемые к измерительной системе в этом случае, будут отличаться от требований к лабораторному оборудованию, выполняющему аналогичные функции. Например, при контроле изменения pH в ходе процесса с помощью стеклянного электрода конструкция п-Ипе-сенсора должна быть такова, чтобы защитить его от воздействия технологической среды. При учете этого воздействия на средство измерения необходимо принимать во внимание и то обстоятельство, что количество типов сенсоров, обладающих требуемой селективностью в присутствии технологической среды, крайне ограничено. В некоторых случаях возможно проведение бесконтактных измерений. Например, определение аналита можно проводить через прозрачное окно в технологической трубе с помощью спектроскопии в ближнем ИК-диапазоне. [c.652]

Стеклянный натрий-селективный электрод Orion 96—11 сохраняет электродную функцию в интервале pNa от 1 до 3 при pH 10. [c.84]

Навеску пробы 1 г обрабатывают 100 мл воды, кипятят при перемешивании 5 мин, прибавляют 10—15 капель триэтаноламина для предотвращения взаимодействия натрия и алюминия и разбавляют до 100 мл. После перемешивания и отстаивания прозрачный раствор переносят в стаканчик и измеряют pNa с помощью стеклянного натрий-селективного электрода. Для определения общего содержания оксида натрия 0,2—0,3 г измельченной пробы обрабатывают смесью H IO4 и HF, затем дистиллированной водой, прибавляют 1—2 капли конц. НС1, встряхивают, нагревают 10 мин, разбавляют до 100 мл. К 10 мл полученного раствора прибавляют триэтаноламин, разбавляют до 25 мл и измеряют pNa. Содержание связанного оксида натрия находят по разности. [c.89]